EP2233648A1

EP2233648A1 - Trink- und Brauchwassersystem

Info

Publication number: EP2233648A1
Application number: EP10002381A
Authority: EP
Inventors: Roland Blumenthal; Markus Hess
Original assignee: Gebr Kemper GmbH and Co KG
Current assignee: Gebr Kemper GmbH and Co KG
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2030-03-08
Also published as: DE202009003135U1; EP2233648B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trink- oder Brauchwassersystem mit einer Übergabestelle aus einem öffentlichen Versorgungsnetz und wenigstens einer Versorgungsleitung (V) für die Zuleitung von Wasser und wenigstens einer zu wenigstens einem Verbraucher führenden Ringleitung, die über eine Ausfädelöffnung (36) und einer Einfädelöffnung (34) an die Versorgungsleitung (1) angeschlossen ist, wobei zwischen der Ausfädelöffnung (36) und der Einfädelöffnung (34) in der Versorgungsleitung (1) eine Querschnittsverengung (V) vorgesehen ist, so dass bei einem Volumenstrom in der Versorgungsleitung (1) in der Ringleitung eine Ringströmung (R) bewirkt wird. Mit der vorliegenden Erfindung soll ein solches System angegeben werden, welches geringere Neigungen hat zu verkeimen. Dazu werden Mittel zur Veränderung des Volumenstromverhältnisses zwischen der Ringströmung (R) und einer Hauptströmung (H), die durch die Versorgungsleitung (1) zwischen der Ausfädelöffnung (36) und der Einfädelöffnung (34) fließt, in Abhängigkeit von der Temperatur der Ringströmung (R).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trink- oder Brauchwassersystem mit einer Übergabestelle aus einem öffentlichen Versorgungsnetz und wenigstens einer Versorgungsleitung für die Zuleitung von Wasser und wenigstens einer Ringleitung, die zu wenigstens einem Verbraucher führt. Diese Ringleitung ist über Ein- bzw. Ausfädelöffnungen an die Versorgungsleitung angeschlossen, wobei in der Versorgungsleitung zwischen der Aus- und Einfädelöffnung eine Querschnittsverengung vorgesehen ist. Die Querschnittsverengung ist derart ausgestaltet, dass bei Durchströmung der Versorgungsleitung in der Ringleitung eine Durchströmung bewirkt wird, und zwar aufgrund des Venturi-Effekts.
Das Trink- oder Brauchwassersystem nach der vorliegenden Erfindung kann ein Kalt- oder ein Warmwassersystem sein. Moderne Warmwassersysteme werden mit einer Zirkulation ausgebildet, die dafür Sorge trägt, dass von einer Heizvorrichtung erwärmtes Brauchwasser kontinuierlich in den zu dem Verbraucher führenden Leitungen umgewälzt wird, so dass bei einer Wasserentnahme am Verbraucher umgehend Warmwasser abgegeben wird und eine Verkeimung des Systems zum Beispiel durch Legionellen vermieden wird. Die Zirkulation verhindert ein Erkalten von in der Leitung stehendem Brauchwasser. Bei Warmwasserzirkulationssystemen ist die von dem Verbraucher wegführende und diese mit der Heizvorrichtung bzw. einem Boiler der Heizvorrichtung verbindende Zirkulationsleitung mit einem kleineren Durchmesser als die Zuführleitung ausgebildet. Der Grund hierfür liegt darin begründet, dass durch die Zuführleitung als Verbrauchsleitung ein hoher Volumenstrom bei Wasserentnahme hindurchfließen muss, wohingegen in der Zirkulationsleitung lediglich eine solche Strömung geführt werden muss, die einen ständigen Austausch des Warmwassers in den Leitungen des Warmwassersystems gewährleistet.
Ein gattungsgemäßes Trink- oder Brauchwassersystem ist beispielsweise aus der DE 10 2006 017 807 der vorliegenden Anmelderin bekannt. Bei diesem Stand der Technik gehen mehrere Ringleitungen von einer Versorgungsleitung ab, die unter Zwischenschaltung eines motorgetriebenen Ventils mit einer Spülleitung kommuniziert, die zu einer Abgabestelle an die Schmutzwasserleitung führt. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, eine Versorgungsleitung zu spülen, um dort stehendes Wasser abzuführen.
Auch bei diesem vorbekannten Trink- oder Brauchwassersystem sind die zu der Einfädelöffnung führenden Leitungsabschnitte der Ringleitung mit geringerem Durchmesser ausgebildet, so dass bei einer Strömung in der Versorgungsleitung sich jeweils eine wenn auch geringe Durchströmung in den daran angeschlossenen Ringleitungen ergibt.
Trotz hydrodynamisch korrekter Auslegung derart, dass eine hinreichende Durchströmung der Ringleitung aufgrund einer Strömung in der Versorgungsleitung erreicht werden kann, sind Fallgestaltungen denkbar, bei denen ein Austausch des in der Ringleitung stehenden Wassers aufgrund einer Strömung in der Versorgungsleitung nicht immer gewährleistet werden kann. Dies führt beispielsweise bei einem Warmwassersystem dazu, dass in der Ringleitung der Volumenstrom zu gering ist und das Wasser sich dort abkühlt, so dass bei einer Entnahme von Warmwasser an den Verbraucher zunächst über längere Zeit Kaltwasser von dem entsprechenden Verbraucher abgegeben wird und die Gefahr einer Verkeimung, insbesondere mit Legionellen besteht. Bei einem Kaltwassersystem kann es dazu kommen, dass eine Verkeimung mit Pseudomonaden in der Ringleitung auftritt, die wegen unzureichender Durchströmung der Ringleitung insbesondere in warmen Ländern oder im Hochsommer gute Wachstumsbedingungen vorfinden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die obigen Probleme eine Lösung zu anzubieten.
Mit der vorliegenden Erfindung wird das eingangs genannte Trink- oder Brauchwassersystem durch Mittel weitergebildet, mit denen das Verhältnis zwischen einem Ringvolumenstrom durch die Ringleitung und einem Hauptvolumenstrom durch die Versorgungsleitung zwischen der Ausfädelöffnung und der Einfädelöffnung in Abhängigkeit von der Temperatur des Volumenstromes in der Ringleitung veränderbar ist.
Mit dieser Formulierung wird zunächst von dem Fall ausgegangen, dass bei einer Durchströmung der Versorgungsleitung zumindest ein geringer, wenn auch unzureichender Volumenstrom in der Ringleitung nach dem Venturi-Effekt bewirkt wird. Der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung erstreckt sich aber auch auf Fallgestaltungen, bei denen aufgrund ungünstiger Verhältnisse der Volumenstrom in der Ringleitung trotz eines wirkenden Volumenstromes in der Hauptleitung vollkommen zum Erliegen kommt. In diesem Fall wird eine Temperatur in der Ringleitung, vorzugsweise eine Temperaturdifferenz zunächst zwischen der Strömung in der Ringleitung und der Temperatur des (zunächst stehenden) Wasservolumens in der Ringleitung zur Stellung des Mittels herangezogen.
Zur Stellung des Mittels wird die Temperatur des Volumenstromes in der Ringleitung gemessen. Dies geschieht bevorzugt an einer Stelle kurz vor Vereinigung der beiden Volumenströme in der Versorgungsleitung. Alternativ kann auch die Temperatur des gemischten Volumenstromes gemessen werden, da in den hier betrachteten Fällen in der Regel der Volumenstrom in der Ringleitung immer größer als der Volumenstrom in der Versorgungsleitung sein wird. Dieses Mittel verändert aufgrund der gemessenen Temperatur die Volumenanteile zwischen der Ringströmung einerseits und der Hauptströmung andererseits. Die Temperatur wird vorzugsweise mit einem Vergleichswert verglichen. Ein Vergleichswert kann dadurch gebildet werden, dass die Temperatur der Hauptströmung ermittelt wird. Eine abnehmende Temperaturdifferenz deutet dabei auf eine zunehmende Durchströmung der Ringleitung hin. Im Falle eines Warmwassersystems deutet eine geringe Temperatur in der Ringleitung darauf hin, dass die Durchströmung der Ringleitung zu erhöhen ist.
Eine entsprechende Regelungscharakteristik kann durch eine Steuervorrichtung eingestellt werden, welche auf das Mittel zur Veränderung der Volumenstromverhältnisse einwirkt und beispielsweise den Messwert eines Temperaturmessfühlers verarbeitet, der die Temperatur des in der Ringleitung geführten Wassers bestimmt und ein Stellelement stellt, mit dem der Strömungswiderstand der Hauptströmung und/oder der Ringströmung veränderbar ist. Die Steuervorrichtung kann dabei auf einen dort hinterlegten Sollwert für die Temperatur der Ringströmung zugreifen.
Das Stellelement kann beispielsweise ein in der Ringleitung angeordnetes Drosselelement sein, durch welches der Strömungswiderstand in der Ringleitung vermindert wird. Alternativ oder kumulativ kann ein entsprechendes Drosselelement auch der Hauptströmung zugeordnet sein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ein Mittel zum Variieren der Querschnittsfläche der Querschnittsverengung in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz vorgesehen. Dieses Mittel kann mit der zuvor genannten Steuervorrichtung zusammenwirken und von dieser stellbar sein. Bei einer bevorzugten und im Aufbau einfacheren Weiterbildung ist das Mittel von einem Dehnelement gesteuert, welches der Temperatur der Ringströmung im Bereich der Einfädelöffnung ausgesetzt und mit dem Mittel zum Variieren der Querschnittsfläche gekoppelt ist. Die Koppelung erfolgt dabei vorzugsweise derart, dass die Längenänderung des Dehnelementes zu einer Stellung des Mittels führt, welche eine Veränderung der Volumenstromverhältnisse mit sich bringt. Beispielsweise kann zwischen einem in der Ringleitung angeordneten Dehnelement und dem Mittel, welches sich innerhalb der Versorgungsleitung befindet, ein Gestänge vorgesehen sein, welches die Dehnung des Dehnelementes auf das Mittel zur Stellung des selben überträgt. Das Dehnelement selber kann auch Teil eines in der Ringleitung oder in der Hauptleitung vorgesehenen Drosselelementes sein, welches den Strömungswiderstand in der Ringleitung verändert.
Alternativ kann das Dehnelement auch nach Art eines üblichen Thermostatventiles und mit einem Ventilkörper vorgesehen sein, der bis hin zu der Querschnittsverengung reicht, um dort die Querschnittsfläche temperaturabhängig zu verändern. Ein in solcher Weise ausgestaltetes Drosselelement kann auch eine Leckageströmung verändern, die über die Querschnittsverengung in Hauptströmungsrichtung auch dann gewährleistet ist, wenn nur eine sehr geringe Hauptströmung vorhanden ist und ein Mittel zum Verändern der Querschnittsverengung mit seiner Dichtfläche im Wesentlichen dichtend gegen eine Gegenfläche an der Querschnittsverengung anliegt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ein bewegliches Drosselelement vorgesehen, welches relativ zu der Querschnittsverengung bewegbar ist und von einem Führungselement gehalten ist, welches in ein die Hauptströmung führendes Rohr eingesetzt ist. Durch ein solches Drosselelement kann der wirksame Strömungsquerschnitt in der Strömungsleitung und damit die Volumenstromverhältnisse zwischen der Hauptströmung und der Ringströmung verändert werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Trink- oder Brauchwasserarmatur ist die Abmessung des Führungselementes und/oder des Drosselelementes aufgrund der Längenänderung infolge der Temperatur derart veränderbar, dass aufgrund der Stellung des Drosselelementes den Volumenstrom der Ringströmung auf Kosten des Volumenstromes der Hauptströmung ansteigt. Zur Verwirklichung einer solchen bevorzugten Ausgestaltung sind das Führungselement und/oder das Drosselelement aus einem Material gefertigt, was einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der innerhalb der denkbaren Temperaturdifferenzen zu einer hinreichenden Längenänderung derart führt, dass eine merkliche Veränderung der Druckdifferenz im Bereich der Querschnittsverengung bewirkt werden kann. Bei denkbaren Ausgestaltungen können auch Bimetalle oder Werkstoffe mit Memory-Effekt in dem Führungselement bzw. dem Drosselelement eingebaut sein, welche gegebenenfalls über mechanische Verstärkungselemente eine hinreichende Veränderung der effektiven Länge des Führungselementes bzw. des Drosselelementes bewirken. Mit dem Begriff der effektiven Längenänderung soll dabei auf den Umstand abgestellt werden, dass die temperaturbedingte Längenänderung des Führungselementes und/oder Drosselelementes lediglich insoweit bedeutsam und nutzbar ist, wie diese zu einer Veränderung der Druckdifferenz führt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein das Drosselelement von dem Führungselement beabstandendes Vorspannmittel vorgesehen, welches derart angeordnet ist, dass es von der durch die Einfädelöffnung einströmenden Ringströmung beaufschlagt ist und dessen Rückstellkraft aufgrund der Temperatur der Ringströmung veränderbar ist. Denkbare Ausgestaltungen für ein solches Vorspannmittel umfassen beispielsweise Federn aus Kunststoff, die im Fall eines Warmwassersystems und bei Beaufschlagung durch eine relativ kalte Ringströmung steifer werden und somit eine höhere Vorspannkraft als bei Beaufschlagung durch warmes Wasser bewirken, bei welcher das Federelement relativ weich ist. Auch können Kunststoffe mit Erinnerungsvermögen zur Ausbildung des Drosselelements und/oder des Führungselementes und/oder des Vorspannmittels zum Einsatz kommen, die innerhalb der denkbaren Temperaturwerte temperaturbedingt unterschiedliche Formen einnehmen, wobei diese temperaturbedingte Verformung zur Veränderung des Strömungswiderstandes genutzt werden kann.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Danach ist bevorzugt ein Armaturengehäuse vorgesehen, welches die Einfädelöffnung und die Ausfädelöffnung sowie Anschlüsse für die Versorgungsleitung ausbildet und ein Einsatzteil in sich aufnimmt, welches das Führungselement und die Querschnittsverengung ausformt.
Weiterhin ist eine Ausgestaltung zu bevorzugen, bei welcher an der Querschnittsverengung anliegendem Drosselelement eine Leckageströmung durch den Strang möglich ist.
Besonders bevorzugt ist das Drosselelement in einer Ausgangslage im Bereich der Querschnittsverengung unter Ausbildung eines Leckageströmungsspaltes gehalten.
Weiterhin bevorzugt ist die Querschnittsverengung durch einen Kegel gebildet. Hierbei bildet das Drosselelement eine Kegelgegenfläche aus, die mit einer Kegelfläche des Kegels zusammenwirkt. Das Drosselelement ist vorzugsweise von einem Federelement in der Ausgangslage gehalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Mittel zur Veränderung der Volumenstromverhältnisse ein Führungselement, welches das Drosselelement beweglich hält. Dieses Führungselement und das Drosselelement sind vorzugsweise koaxial zueinander ausgebildet. Die Längsachse des Führungselementes und die Längsachse des Drosselelementes fluchten bevorzugt mit der Längsachse des Stranges.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trink- oder Brauchwassersystems sind an dem Außenumfang des Einsatzteiles Arretierungsmittel vorgesehen, mit denen das Einsatzteil in einem die Ein- und Auslassöffnungen sowie die dazwischen liegende Einfädelöffnung ausbildenden Armaturgehäuse der Anschlussarmatur gehalten sind. Bei dieser Weiterbildung ist vorzugsweise das Arretierungsmittel durch mehrere in Umfangsrichtung des Einsatzteiles voneinander beabstandete Rastnasen ausgebildet. An der Innenumfangsfläche des Armaturgehäuses sind bei diese Weiterbildung vorzugsweise Rastnuten ausgeformt sind, in welche die Rastnasen eingreifen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich das Führungselement im Bereich der Einfädelöffnung und weist an seiner Außenwand wenigstens einen das Führungselement durchsetzenden Ringleitungs-Strömungsdurchlass aus.
Weiterhin bevorzugt weist das Drosselelement eine in seiner Längsrichtung verlaufende durchgehende Bohrung auf, durch welche ein Innenrohr einer Rohr-in-Rohr Zirkulationsleitung durchführbar ist. Dabei ist das Drosselelement vorzugsweise auf dem Innenrohr verschieblich geführt.
Schließlich ist es zu bevorzugen, das Einsatzteil an wenigstens einer seiner stirnseitigen Enden mit mehreren die Außenumfangsfläche des Einsatzteiles vorgebende und sich in axialer Richtung erstreckende Stützstegen auszubilden, deren jeweilige Enden trichterförmig ausgeformt sind.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Figur 1: eine Längsschnittansicht einer Anschlussarmatur zum Anschluss an eine Ver- sorgungsleitung und eine Ringleitung;
Figur 2: das in Figur 1 eingekreiste Detail C in vergrößerter Darstellung;
Figur 3: eine perspektivische Ansicht eines Einsatzteiles des Ausführungsbeispiels mit dem Strömungseingang in der Ausgangsstellung des Drosselelementes;
Figur 4: eine perspektivische Seitenansicht gemäß Fig. 2 in der voll geöffneten Stel- lung des Einsatzteiles und
Figur 5: eine perspektivische Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Einsatzteiles mit dem Strömungsausgang.

Die Figuren 1 bis 2 zeigen ein Einsatzteil 2, welches aus Metall oder Kunststoff gebildet sein kann und welches mit einer zylindrischen Außenumfangsfläche im Wesentlichen entsprechend einer zylindrischen Innenumfangsfläche eines Armaturengehäuses 4 ausgeformt ist. Der in Figur 1 eingezeichnete Pfeil H verdeutlicht die Strömungsrichtung einer durch eine mit gestrichelten Linien Versorgungsleitung 1 einfließenden Hauptstrom. Eine durch eine nicht näher dargestellte Ringleitung strömende Ringströmung ist mit Bezugszeichen R gekennzeichnet.
Wie die Figuren 3 bis 5 erkennen lassen, sind an dem in Strömungsrichtung vorderen Ende des Einsatzteiles 2 mehrere auf den Umfang verteilte Stege 6 vorgesehen, welche die zylindrische Außenumfangsfläche fortsetzen und an ihrem freien Ende trichterförmig nach innen gerichtet sind. Eine entsprechende Ausgestaltung weist auch das strömungsferne Ende auf. Dort sind die Stege mit Bezugszeichen 8 gekennzeichnet.
Dieser Bereich des Einsatzteiles 2 bildet ein Führungselement 10 für ein Drosselelement 12 aus. Zwischen den vorderen Stegen 6 und den hinteren Stegen 8 weist das Einsatzteil 2 einen Ringabschnitt 14 auf, dessen Innenumfangsfläche eine Kegelfläche 16 ausbildet, die mit einer Kegelgegenfläche 18 des Drosselelementes 12 zusammenwirkt. In der Schnittdarstellung der Figuren 1 und 2 wird ein durch den Ringabschnitt gebildeter Düsenquerschnitt, der in Bezug auf die Hauptströmung H eine Querschnittsverengung V bildet, von radial inwärtig von den Stegen 6 überragt. Mit anderen Worten hat die Düse an ihrer engsten Stelle einen größeren Durchmesser als die nach innen eingezogenen Stege 6, die einen Anschlag für das Drosselelement 1 bilden.
Im Bereich des in Strömungsrichtung hinteren Endes des Ringabschnitts 14 sind an der Außenumfangsfläche mehrere Rastnasen 20 ausgeformt, die in Rastnuten 22 in Eingriff sind, die an der Innenumfangsfläche des Armaturengehäuses 4 ausgespart sind. Stromabwärts der Rastnasen 20 und gehalten von jedem zweiten der hinteren Stege 8 ist ein Ring 24 vorgesehen, welcher das Drosselelement 12 umfasst und umfänglich führt, und eine Stützfläche 26 für ein Federelement 28 ausbildet, welches sich zwischen diesem Ring 24 und einer Ringfläche 30 des Drosselelementes 12 erstreckt, die sich in Strömungsrichtung unmittelbar hinter der Kegelgegenfläche 18 des Drosselelementes 12 anschließt.
Die kegelförmig nach innen zulaufenden freien Enden der Stege 6, 8 bilden bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine trichterförmige Öffnung aus, die das Eindringen eines in den Figuren 4 und 5 gezeigten Innenrohres 32 eines Inliners erleichtert. Diese trichterförmige Öffnung hat einen Durchmesser in etwa entsprechend dem Außendurchmesser des Innenrohres 32. Der Innendurchmesser der Düse an ihrer engsten Stelle ist um etwa 15 bis 25 % größer als Durchmesser der trichterförmige Öffnung.
Das Innenrohr 32 durchsetzt eine mittlere Bohrung des Drosselelementes 12. Dieses ist vorliegend durch die Innenumfangsfläche des Ringes 24 und die sich in Strömungsrichtung S daran anschließenden Stege geführt. Ausgewählte Stege können in axiale Nuten eingreifen, die an der Außenumfangsfläche des Drosselelementes 12 ausgebildet sein können, wodurch eine Verdrehsicherung des Drosselelementes 12 gebildet ist.
Wie den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, befindet sich das Einsatzteil 2 mit seinem Führungselement 10 im Bereich einer Einfädelöffnung 34 einer nicht näher dargestellten Ringleitung, die stromaufwärts des Einsatzteiles 2 mit einer Ausfädelöffnung 36 von der Versorgungsleitung abgeht, zu einem oder mehreren Verbrauchern, beispielsweise einer Nasszelle in einem Hotel führt, und im Bereich der Anschlussarmatur in der Versorgungsleitung zurückgeführt wird. Die umfänglich beabstandeten hinteren Stege 8 bilden insofern einen Ringströmungsdurchlass 38 aus, durch den die Ringströmung radial nach innen fließen kann, um sich mit der Hauptströmung H zu vereinigen. Als Hauptströmung H wird die Strömung in der Versorgungsleitung zwischen der Ausfädelöffnung 36 und der Einfädelöffnung 34 verstanden.
In einer Ausgangsstellung, bei welcher die Kegelgegenfläche 18 des Drosselelementes 12 an der Kegelfläche 16 des zylindrischen Abschnitts 14 anliegt, bleibt zwischen den benachbarten Kegelflächen 16, 18 ein Leckageströmungsspalt, so dass bei einer über der maximalen Querschnittsverengung wirkenden Druckdifferenz auch bei aneinanderliegenden Kegelflächen 16, 18 eine gewisse Leckageströmung L möglich ist. Die Querschnittsverengung V kann aber auch so sein, dass bei minimaler Druckdifferenz die Hauptströmung H abgeschnitten ist und der verbleibende Volumenstrom allein durch die Ringleitung fließt.
Mit zunehmender Druckdifferenz über der Querschnittsverengung wird das Drosselelement 14 gegen die Kraft des Federelementes 28 in Strömungsrichtung nach hinten gedrängt. Hierdurch wird die Querschnittsverengung V vergrößert, bis das Drosselelement gegen das stirnseitige Ende der durch das Führungselement 10 gebildeten Führung stößt. Dieses wird vorliegend durch hakenförmige radiale Vorsprünge 40 der hinteren Stege 8 geformt.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel überstreicht die Ringströmung R im Bereich der Einfädelöffnung 34 das Federelement 28. Im Bereich des Federelementes 28 ergibt sich bei einer wirkenden Ringströmung eine Durchmischung von Wasser der Hauptströmung mit Wasser der Ringströmung R. Es sei davon ausgegangen, dass es sich um ein Warmwassersystem handelt und dass die Ringströmung nur unzureichend ist, um die Temperatur der Ringströmung auf einem ausreichend hohen Niveau zu halten. Dennoch ist der Ringvolumenstrom in einem solchen Fall größer als der Hauptvolumenstrom. Dies führt zu einer relativ kalten Ringströmung, die im Bereich der Einfädelöffnung 34 mit der Hauptströmung H vermischt wird. Aufgrund dieser geringeren Temperatur nimmt die Steifigkeit des Federelementes 28 zu. Die Feder zeigt hierdurch eine höhere Federkraft, die zu einer vermehrten Stellung des Drosselelementes 12 in Richtung auf den Ringabschnitt 14 führt, der die Querschnittsverengung bewirkt. Hierdurch wird die Drosselfunktion durch das Drosselelement 12 erhöht. Es ergibt sich ein zunehmender Volumenstrom durch die Ringleitung R auf Kosten der Hauptströmung H. Dadurch wird die Ringleitung stärker durchspült und die Temperatur in der Ringleitung steigt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann der dem Ringabschnitt 14 abgewandte Teil des Drosselelementes 12 in einer im Wesentlichen geschlossenen Hülse geführt sein, in der auch ein Federelement angeordnet ist und welche die jeweiligen Stege 8 zur radialen Abstützung des Einsatzteiles 12 trägt. Das Innere der Hülse kann seitlich zu der Einfädelöffnung 34 hin offen sein, so dass das Innere der Hülse lediglich durch die Ringströmung durchströmt wird, wohingegen die Hauptströmung H auf der Außenseite der Hülse vorbeiströmt. Auf diese Weise wird erreicht, dass das in der Hülse befindliche Federelement allein hinsichtlich seiner Materialeigenschaften und insbesondere seiner Federkraft von der Temperatur des Wassers in der Ringleitung abhängt.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen Einsatzfall mit einem innenliegenden Zirkulationsrohr beschränkt. Auf eine solche Rückführleitung kann zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung vollständig verzichtet werden. So kann die Versorgungsleitung an ihrem Ende mit einer Spülleitung kleineren Durchmessers versehen sein, welche über ein motorbetriebenes Ventil betätigt werden kann, um in der Versorgungsleitung stehendes Wasser abzuführen. Zur Verwirklichung der Erfindung eignet sich insbesondere jedes in der DE 10 2006 017 807 beschriebene Trink- und Brauchwassersystem. Dort sind unterschiedliche Ausgestaltungen entsprechender Systeme mit Ringleitungen und Armaturen zum Teilen der Strömung offenbart, um einen Teilstrom durch eine Ringleitung und den verbleibenden Hauptstrom durch eine Versorgungsleitung bzw. einen Strang zu führen. Als Mittel zur Veränderung der Volumenstromverhältnisse können auch solche zum Einsatz kommen, wie sie in der auf die vorliegende Anmelderin zurückgehenden DE 20 2008 003 044 offenbart sind, deren Offenbarung durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen wird und welche insbesondere Mittel offenbart, mit denen eine Ringleitung auch bei einem Wechsel der Strömungsrichtung in dem Strang bzw. der Versorgungsleitung durchströmt werden kann.
In Figur 1 sind beispielhaft einige Messpunkte M1 bzw. M2 eingezeichnet. An diesen Messpunkten kann beispielsweise ein Messfühler angeordnet sein, der die tatsächliche Temperatur des Wassers an dieser Stelle misst. Der Temperaturfühler M1 misst ausschließlich die Temperatur des Wassers in der Ringleitung. Ein bei M2 befindlicher Temperatursensor misste eine Temperatur des Wassergemisches bestehend aus der Hauptströmung H und der Ringströmung R. Ein bei M1 oder M2 vorgesehener Temperatursensor ist vorzugsweise mit einer Steuervorrichtung gekoppelt. Dort wird das Messsignal des Temperatursensor ausgewertet und mit einem Sollwert der Temperatur der Hauptströmung verglichen. Im Falle eines Warmwassersystems ist dies die eingestellte Zirkulationstemperatur bei möglichem Bedarf an Warmwasser. Durch Vergleich dieser Temperatur mit der gemessenen Temperatur wird eine Temperaturdifferenz ermittelt, die zur Stellung des Drosselelementes 12 verwendet werden kann. Dem Drosselelement ist in diesem Fall ein durch die Steuervorrichtung gesteuertes Stellmittel zugeordnet.

Bezugszeichenliste

1: Versorgungsleitung
2: Einsatzteil
4: Armaturengehäuse
6: Stege
8: Stege
10: Führungselement
12: Drosselelement
14: Ringabschnitt
16: Kegelfläche
18: Kegelgegenfläche
20: Rastnasen
22: Rastnuten
24: Ring
26: Stützfläche
28: Federelement
30: Ringfläche
32: Innenrohr
34: Einfädelöffnung
36: Ausfädelöffnung
38: Ringleitungsströmungsdurchlass
40: radiale Vorsprünge der Stege 8

H: Hauptströmung
R: Ringströmung
V: Querschnittsverengung
M1: Temperaturmesspunkt
M2: Temperaturmesspunkt

Claims

Trink- oder Brauchwassersystem mit einer Übergabestelle aus einem öffentlichen Versorgungsnetz und wenigstens einer Versorgungsleitung (V) für die Zuleitung von Wasser und wenigstens einer zu wenigstens einem Verbraucher führenden Ringleitung, die über eine Ausfädelöffnung (36) und einer Einfädelöffnung (34) an die Versorgungsleitung (1) angeschlossen ist, wobei zwischen der Ausfädelöffnung (36) und der Einfädelöffnung (34) in der Versorgungsleitung (1) eine Querschnittsverengung (V) vorgesehen ist, so dass bei einem Volumenstrom in der Versorgungsleitung (1) in der Ringleitung eine Ringströmung (R) bewirkt wird,
gekennzeichnet durch
Mittel zur Veränderung des Volumenstromverhältnisses zwischen der Ringströmung (R) und einer Hauptströmung (H), die durch die Versorgungsleitung (1) zwischen der Ausfädelöffnung (36) und der Einfädelöffnung (34) fließt, in Abhängigkeit von der Temperatur der Ringströmung (R).
Trink- oder Brauchwassersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen Temperaturfühler, der die Temperatur des in der Ringleitung (R) geführten Wassers bestimmt und ein Stellelement zur Veränderung des Strömungswiderstandes der Hauptströmung (H) und/oder der Volumenströmung (R), welches in Abhängigkeit von der Temperatur stellbar ist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Mittel zum Variieren der Durchtrittsfläche der Querschnittsverengung (V) in Abhängigkeit von der Temperatur und
dass das Mittel zum Variieren der Durchtrittsflache der Querschnittsverengung (V) von einem Dehnelement gesteuert ist, welches der Temperatur der Ringströmung ausgesetzt und mit dem Mittel zum Variieren der Durchtrittsfläche der Querschnittsverengung (V) gekoppelt ist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein bewegliches Drosselelement (12) welches relativ zu der Querschnittsverengung (V) in einem Führungselement (10) beweglich gehalten ist, welches in ein die Hauptströmung (H) führendes Rohr (4) eingesetzt ist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein das Drosselelement (12) von dem Führungselement (10) beabstandendes Vorspannmittel (28), das derart angeordnet ist, dass es von der durch die Einfädelöffnung (34) einströmenden Ringströmung (R) beaufschlagt ist und dessen Rückstellkraft aufgrund der einwirkenden Wassertemperatur veränderbar ist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Armaturengehäuse (4) vorgesehen ist, welches die Einfädelöffnung (34) und die Ausfädelöffnung (36) sowie Anschlüsse für die Versorgungsleitung (1) ausbildet und ein Einsatzteil (2) in sich aufnimmt, welches das Führungselement (10) und die Querschnittsverengung (V) ausformt.
Trink- oder Brauchwassersystem nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass bei an der Querschnittsverengung (V) anliegendem Drosselelement (12) eine Leckageströmung (L) durch den Strang möglich ist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (12) in einer Ausgangslage im Bereich der Querschnittsverengung (V) unter Ausbildung eines Leckageströmungsspaltes gehalten ist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung (L) durch einen Kegel gebildet ist und dass das Drosselelement (12) eine Kegelgegenfläche (18) ausbildet, die mit einer Kegelfläche (16) des Kegels zusammenwirkt.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (12) von einem Federelement (28) in der Ausgangslage gehalten ist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Führungselement (10) umfasst, welches das Drosselelement (12) beweglich hält.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Außenumfang des Einsatzteiles (2) Arretierungsmittel (20) vorgesehen sind, mit denen das Einsatzteil (2) in einem die Ein- und Auslassöffnungen sowie die dazwischen liegende Einfädelöffnung (34) ausbildenden Armaturgehäuse (4) der Anschlussarmatur gehalten sind.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (10) sich im Bereich der Einfädelöffnung (34) erstreckt und an seiner Außenwandung wenigstens einen das Führungselement (10) durchsetzenden Ringleitungs-Strömungsdurchlass (38) aufweist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (12) eine in seiner Längsrichtung verlaufende durchgehende Bohrung aufweist, durch welche ein Innenrohr (32) einer Rohr-in-Rohr-Zirkulationsleitung durchführbar ist.
Trink- oder Brauchwassersystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil (2) an wenigstens einem seiner stirnseitigen Enden mehrere die Außenumfangsfläche des Einsatzteiles (2) vorgebende und sich in axialer Richtung erstreckende Stützstege (6, 8) aufweist, deren jeweilige Enden trichterförmig ausgebildet sind.